設(shè)計模式:策略模式,Java集合定制排序的核心思想

前言

前陣子面試的時候,有個面試官問我了解哪些設(shè)計模式嗎?我說了策略模式。接著他問有哪些場景應(yīng)用,我又回答他jdk的集合工具類有個排序方法就用到了策略模式,也就是java.util包下的Collections類,該類中有個sort方法,我們可以自定義排序規(guī)則實(shí)現(xiàn)集合的定制排序,這就是策略模式最直接的應(yīng)用,說完之后他點(diǎn)點(diǎn)頭,料想對我的回答還是比較滿意吧,當(dāng)然我也只是在這道面試題上裝裝逼而已,畢竟最后面試結(jié)束時他說了句請回去等消息吧。。。。

什么是策略模式

言歸正傳,今天我們學(xué)習(xí)設(shè)計模式系列的策略模式,先了解下其定義。

策略模式,也叫政策模式,其思想是:定義一組算法,將每個算法都封裝起來,并且使它們之間可以互換。它的最大特點(diǎn)是使得算法可以在不影響客戶端的情況下發(fā)生變化,從而改變不同的功能。就拿上面說的 sort 方法舉例,該方法中接收一個Comparator接口的參數(shù),對sort 方法來說,它并不關(guān)心Comparator接口的具體實(shí)現(xiàn),只要我們傳入的參數(shù)是該接口類型的就好,這樣一來,我們就可以自己去實(shí)現(xiàn)Comparator接口,在其實(shí)現(xiàn)類里定義我們想要的排序規(guī)則,比如對集合的某個字段做升序還是降序排列,這正是策略模式的直接應(yīng)用。

寫段代碼簡單表示一下:

public static void main(String[] args) {
   
    List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
    list1.add(1);
    list1.add(20);
    list1.add(3);
    
    Collections.sort(list1, new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o1 - o2;
        }
    });

    System.out.println("升序=======" + list1.toString());

    Collections.sort(list1, new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o2 - o1;
        }
    });

    System.out.println("降序=======" + list1.toString());
}

組成

了解了策略模式的定義和例子后,我們看下策略模式的組成角色。

策略模式包含三個角色:

  • Strategy抽象策略角色 :策略、算法家族的抽象,通常為接口,定義每個策略或算法必須具有的方法和屬性。用上面的集合排序舉例,該角色就對應(yīng)著Comparator接口。
  • ConcreteStrategy具體策略角色 :實(shí)現(xiàn)抽象策略中的操作,該類含有具體的算法。也就是我們自定義的Comparator實(shí)現(xiàn)類。
  • Context封裝角色 :它也叫做上下文角色,內(nèi)部會持有一個抽象角色的引用,給客戶端調(diào)用。該角色就對應(yīng)著Collections工具類本身,該類中持有對Comparator接口的引用,可以接收我們自定義的具體的實(shí)現(xiàn)類。

通過這三個角色,我們可以簡單列出策略模式的類圖:


策略模式類圖.png

看的出來,策略模式的類圖還是比較簡單的,根據(jù)這張類圖,我們寫一下它的代碼實(shí)現(xiàn)吧。

通用類代碼

抽象策略角色:

public interface Strategy {
    //策略模式的算法規(guī)則
    public void doSomething();
}

具體的策略角色:

public class ConcreteStrategy1 implements Strategy {
    public void doSomething() {
        System.out.println("具體策略1的運(yùn)算法則");
    }
}

public class ConcreteStrategy2 implements Strategy {
    public void doSomething() {
        System.out.println("具體策略2的運(yùn)算法則");
    }
}

封裝角色:

public class Context {
    //抽象策略
    private Strategy strategy = null;

    //構(gòu)造函數(shù)設(shè)置具體策略 
    public Context(Strategy _strategy) {
        this.strategy = _strategy;
    }

    //封裝后的策略方法 
    public void doAnythinig() {
        this.strategy.doSomething();
    }
}

建好三個角色后,當(dāng)客戶端要調(diào)用時,先確定要使用哪種具體的策略,創(chuàng)建出對應(yīng)的策略角色對象,再傳進(jìn)封裝角色就可以了,具體代碼如下:

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //聲明一個具體的策略 
        Strategy strategy = new ConcreteStrategy1();
        //聲明上下文對象 
        Context context = new Context(strategy);
        //執(zhí)行封裝后的方法 
        context.doAnythinig();
    }
}

總結(jié)

策略模式的介紹就講到這里了,說起來,策略模式算是比較簡單的設(shè)計模式了,但它在實(shí)際項目中也用的比較多,舉個例子,我之前所在公司中有個項目就用到了策略模式。

那個項目屬于電商類的系統(tǒng),每類商品都有自己的優(yōu)惠券,下單結(jié)算金額時需要計算商品和優(yōu)惠券的價格總和,這里有個比較頭疼的問題,因為每種類型的商品都有獨(dú)特的優(yōu)惠券,如果用傳統(tǒng)的 if/else 判斷商品和優(yōu)惠券的種類的話,那么添加一種商品或優(yōu)惠券都會使得下單的結(jié)算邏輯都需要重新修改,這很明顯不符合開閉原則。針對這種情況,我們采用了策略模式的思想,對代碼做了如下改造,

1、定義一個擁有商品和優(yōu)惠券屬性的抽象策略角色

2、同時針對每種類型的商品創(chuàng)建對應(yīng)的具體策略角色,定義自己獨(dú)特的計算優(yōu)惠券策略

3、在下單結(jié)算的方法中,根據(jù)商品和優(yōu)惠券類型創(chuàng)建對應(yīng)的具體策略對象,把該對象傳入一個封裝角色后并調(diào)用結(jié)算金額的方法

這樣一來就可以根據(jù)不同商品和優(yōu)惠券種類計算出對應(yīng)的金額了,而且代碼的封裝變得更加的抽象,商品具體的策略之間互相獨(dú)立,不會牽一發(fā)而動全身,省心又省力。

以上就是策略模式的一個具體應(yīng)用,當(dāng)然,策略模式的應(yīng)用還有很多,我也就簡單介紹其中的一個使用場景,通過實(shí)際例子讓大家感受下設(shè)計模式的魅力,畢竟養(yǎng)兵千日,用兵一時,我們學(xué)再多的理論知識不就是為了有一天能用到實(shí)際嗎?

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